- •Г. Т. Широкий, п. И. Юхневский, м.Г.Бортницкая Материаловедение
- •«Вышэйшая школа»
- •Предисловие
- •Глава 1. Основные свойства строительных материалов и изделий
- •1.1 Физические свойства
- •1.2 Механические свойства
- •Глава 2. Строительные материалы и изделия из древесины
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Характеристика пород древесины, применяемых в строительстве
- •2.3 Структура древесины
- •2.4 Свойства древесины
- •2.5 Пороки древесины
- •2.6 Сортамент древесных материалов и изделий
- •2.7 Защита древесины от разрушения
- •2.8 Формирование эстетических характеристик древесных материалов
- •Глава 3. Природные каменные материалы и изделия
- •3.1 Общие сведения
- •3.2 Магматические горные породы
- •3.2.1 Глубинные горные породы
- •3.2.2 Излившиеся горные породы
- •3.3 Осадочные горные породы
- •3.3.1. Породы химического происхождения
- •3.3.2. Породы органогенного происхождения
- •3.3.3 Породы обломочного происхождения
- •3.4 Метаморфические горные породы
- •3.5 Материалы и изделия из природного камня
- •3.6 Защита от коррозии природных каменных материалов и изделий в конструкциях и сооружениях
- •Глава 4. Керамические материалы и изделия
- •4.1 Общие сведения и сырье для производства керамики
- •4.2 Стеновые материалы и изделия
- •4.3 Изделия для внешней и внутренней облицовки
- •4.4 Санитарно-керамические изделия
- •4.5 Кровельные изделия
- •Глава 5. Металлы и сплавы, строительные изделия из них
- •5.1 Общие сведения
- •5.2 Основы технологии черных металлов
- •5.2.1 Производство чугуна
- •5.2.2 Производство стали
- •5.2.3 Термическая и химико-термическая обработка стали
- •5.3 Свойства сталей
- •5.4 Углеродистые и легированные стали
- •5.5 Цветные металлы и их сплавы
- •5.6 Металлические изделия и конструкции
- •5.6.1 Общие сведения
- •5.6.2 Листовая прокатная сталь
- •5.6.3 Профильная прокатная сталь
- •5.6.4 Стальные конструкции и другие изделия
- •5.6.5 Арматура
- •5.6.6 Изделия из цветных металлов
- •5.7 Коррозия металлов и методы борьбы с ней
- •Глава 6. Стеклянные и стеклокристалические материалы и изделия
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Листовые светопрозрачные и светорассеивающие стекла
- •6.3 Светопрозрачные изделия и конструкции
- •6.4 Отделочное стекло
- •Глава 7. Минеральные вяжущие вещества
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Воздушные вяжущие вещества
- •7.3 Гидравлические вяжущие
- •7.3.1 Гидравлическая известь
- •7.3.2 Цементы
- •Глава 8. Бетоны и строительные растворы
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Классификация бетонов
- •8.3 Материалы для тяжелого бетона и требования к ним
- •8.3.1 Вода
- •8.3.2 Заполнители для бетона
- •8.3.3 Добавки для бетонов (растворов)
- •8.4 Определение состава бетона
- •8.5 Приготовление бетонной смеси
- •8.6 Технологические свойства бетонной смеси
- •8.7 Свойства затвердевшего бетона
- •8.8 Разновидности бетонов
- •8.9 Строительные растворы
- •8.9.1 Общие сведения
- •8.9.2 Растворные смеси и их свойства
- •8.9.3 Затвердевшие растворы и их свойства
- •8. 9.4 Разновидности растворов
- •Глава 9. Сборные бетонные и железобетонные изделия
- •9.1 Общие сведения о железобетоне
- •9.2 Предварительно напряженный железобетон
- •9.3 Монолитный и сборный железобетон
- •9.4 Методы отделки поверхности железобетонных изделий и конструкций
- •9.5 Основные виды сборных железобетонных изделий
- •Глава 10. Искусственные каменные материалы на основе минеральных вяжущих веществ
- •10.1 Силикатные материалы и изделия
- •10.2 Изделия из гипсовых вяжущих
- •10.3 Асбестоцементные изделия
- •10.4 Изделия на основе магнезиальных вяжущих веществ
- •Глава 11. Строительные материалы и изделия на основе полимеров и других высокомолекулярнных органических веществ
- •11.1 Битумы
- •11.2 Дегти
- •11.3 Материалы на основе битумов и дегтей
- •11.3.1 Асфальтовые и дегтевые бетоны и растворы
- •11.3.2 Кровельные и гидроизоляционные материалы
- •11.3.3 Герметизирующие материалы
- •11.4 Полимеры и изделия на их основе
- •11.4.1 Общие сведения о полимерах
- •11.4.2 Общие сведения о пластмассах
- •11.4.3 Материалы для покрытия полов
- •11.4.4 Отделочные и конструкционно-отделочные материалы и изделия
- •11.4.5 Пластмассовые трубы и санитарно-технические изделия
- •11.4.6 Клеи и мастики
- •Глава 12. Композиционные и функциональные материалы и изделия
- •12.1 Теплоизоляционные материалы и изделия
- •12.2 Акустические материалы и изделия
- •12.3 Лакокрасочные материалы
- •12.3.1 Общие сведения
- •12.3.2 Материалы для подготовки поверхности к отделке
- •12.3.3 Материалы основного лакокрасочного слоя
- •12.3.4 Обозначения лакокрасочных материалов
6.3 Светопрозрачные изделия и конструкции
Одной из главных тенденций современной архитектуры является создание органической связи между внешним пространством и интерьером здания. Идеальным проводником этой концепции служат стеклянные изделия и конструкции. Они обеспечивают зданиям и сооружениям свет, цвет, прозрачность, солнцезащиту, теплоизоляцию, безопасность, защиту от шума и огня, декоративный эффект, делают их интересными и привлекательными. По данным некоторых источников, конструкции из стекла уже сейчас могут заменить привычные железобетон и кирпич на 80…83%.
Блоки стеклянные пустотелые (ГОСТ 9272) получают путем соединения (сваривания) двух отпрессованных полых полублоков с гладкими наружными и ребристыми внутренними стенками (рис.6.4). Толщина стенок составляет не менее 8 мм. Могут быть одно-, двух- и бескамерные. Поверхность стеклоблоков может быть прозрачной, матовой, цветной и рифленой (светорассеивающей и светонаправляющей). Прозрачные стеклоблоки пропускают до 85% света, а с цветной и матовой поверхностью – около 50%. Внутри стеклоблоков находится частично разреженный воздух. Поэтому тепло- и звукоизоляционные свойства их на 15…20% выше, чем у обычного толстого стекла.
По форме стеклоблоки могут быть квадратные, прямоугольные и их половинки, треугольные, угловые и даже круглые размером до 294х294х98 мм. Торцевые стенки у блоков слегка вогнуты. Это позволяет при монтаже стен заливать в образующиеся промежутки скрепляющий раствор и тем самым усиливать прочность и монолитность конструкций. В зависимости от размера масса стеклоблоков составляет 2,8…4,3 кг, плотность-800 кг/м3.
С дизайнерской точки зрения стеклоблоки можно применять в любом помещении. Чаще всего их используют для возведения светопрозрачных не несущих конструкций зданий и сооружений, где ощущается дефицит света и пространства, для украшения поверхностей независимо от назначения помещения и т.п. Причем смонтировать блоки можно в любой плоскости – горизонтальной, вертикальной и наклонной.
В последнее время стеклоблоки стали модным материалом и в жилых помещениях, позволяющим находить совершенно неожиданные решения в оформлении интерьера.
Стекло строительное профильное (стеклопрофилит) – погонажные длинномерные (до 7м) изделия открытого и закрытого сечения определенного профиля (коробчатое, швеллерное, ребристое и др.- всего 9 видов). Может быть цветным, бесцветным, армированным, неармированным, с гладкой (кованой), узорчатой или рифленой поверхностью (ГОСТ 21992). По заказам потребителей изготавливается солнцезащитное профильное стекло с окисно-металлическим покрытием поверхности из оксидов железа, кобальта и др. (рис.6.5). Коэффициент светопропускания стеклопрофилита – 0,73…0,82, теплопроводность – 0,76 Вт/(м.оС), термостойкость – 70оС.
Применяют стеклопрофилит так же, как и стеклянные блоки для устройства светопрозрачных ограждений (наружных стен, перегородок и кровель). Устанавливают его в металлическую или железобетонную обойму в вертикальном положении. Швы между профильными элементами и участки их сопряжения с материалом обоймы герметизируют нетвердеющими мастиками или эластичными прокладками. Ограждения из стеклопрофилита отличаются высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами и пропускают внутрь помещения мягкий рассеивающий свет.
Стеклопакеты (ГОСТ 24866) представляют собой объемные изделия из двух и более листов стекла, герметично соединенных по контуру так, что между ними образуется замкнутая прослойка, заполненная сухим воздухом или инертным газом, например, аргоном, криптоном и др. Номинальная толщина стеклопакетов составляет 14…60 мм, расстояние между стеклами – от 8 до 36 мм. Размеры стеклопакетов по высоте и ширине, как правило, не превышают 3,2х3,0 м. Стеклопакеты могут иметь также и сложную конфигурацию (круглые, овальные, треугольные).
В качестве стекол используются листовое, узорчатое, армированное, многослойное, окрашенное в массе, упрочненное, солнцезащитное, энергосберегающее и др. Толщина стекол принимается в соответствии с расчетом на прочность, но не менее 3 мм в стеклопакетах, предназначенных для окон и не менее 5 мм – для зенитных фонарей.
Соединение листов стекла осуществляется склейкой, спайкой или сваркой. По технико-экономическим показателям предпочтение в настоящее время отдается клееным стеклопакетам.
Современный клееный стеклопакет состоит из герметично соединенных двух (однокамерный) или более (двух- и трехкамерный) стекол. Между стеклами находится дистанционная рамка (спейсер), обеспечивающая жесткость крепления и одновременно служащая емкостью для осушителя (абсорбента). Герметичность стеклопакета обеспечивается двумя уплотнителями (герметиками): первый наносится в зазор между рамкой и стеклами, гарантируя их плотное прилегание друг к другу, вторым соединительный кант заливается снаружи (рис.6.1).
Стеклопакеты применяются для остекления светопрозрачных конструкций (оконных и дверных блоков, перегородок, зенитных фонарей и др.) и подразделяются на общестроительного назначения и со специальными свойствами (ударостойкие – Уд, энергосберегающие – Э, солнцезащитные – С, морозостойкие – М, шумозащитные – Ш. Они не должны иметь конденсата на внутренних поверхностях стекол при температурах наружного воздуха до -40…50оС в зависимости от категории качества, не замерзать при температуре -25оС (одинарные) и -40оС (двойные) и обладать достаточной звукоизолирующей способностью. Гарантийный срок эксплуатации стеклопакетов в зависимости от категории качества составляет 5…10 лет.
Дверные полотна – это изделия из листов утолщенного закаленного стекла с обработанными кромками и необходимыми для крепления металлической фурнитуры вырезами и отверстиями. Они имеют повышенную прочность и безопасны при разрушении (образуют мелкие осколки.) В качестве стекла используется полированное, неполированное, прозрачное, светорассеивающее, бесцветное, окрашенное и др.
Максимальные размеры полотен 240х104 мм при толщине до 20 мм. Масса 1 м2 стекла составляет 25…38 кг, предел прочности при сжатии до 900 Мпа, при изгибе до 250 Мпа, светопропускание при толщине 10 мм 80…90%.Такие полотна выдерживают удар свободно падающего стального шара массой 800 г с высоты 1,5 м. Стеклянные полотна используются для устройства маятниковых, распашных и откатных однопольных и двухпольных дверей (наружных и внутренних) общественных, административных и других зданий.
Стеклянные двери являются прекрасной альтернативой обычным входным и межкомнатным дверям из традиционных материалов. Они лишают пространство давящей замкнутости, визуально «раздвигают» пространство и соединяют комнаты, а также наполняют их светом и создают впечатление большего объема помещения.